減縮型聚羧酸減水劑的制備與作用機(jī)理研究
本文關(guān)鍵詞:減縮型聚羧酸減水劑的制備與作用機(jī)理研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:高性能混凝土是具有高工作性、優(yōu)異的力學(xué)性能和耐久性的混凝土。實(shí)現(xiàn)混凝土的高性能化最難解決的問題是混凝土體積穩(wěn)定性問題,即收縮引起的裂縫問題;炷亮芽p不僅影響了建筑物的外觀,嚴(yán)重的可能會(huì)降低建筑物的安全性和使用壽命。因此,如何減少混凝土的塑性收縮是多年來混凝土學(xué)術(shù)界和工程技術(shù)人員致力于研究的課題。 減縮型聚羧酸減水劑是具有減縮功能的聚羧酸減水劑,主要是減少混凝土的干燥收縮。本論文首先分析了混凝土的干燥收縮機(jī)理,確定了影響混凝土干燥收縮的關(guān)鍵因素,,基于此設(shè)計(jì)了幾種不同結(jié)構(gòu)的低分子醇,然后將低分子醇分別與丙烯酸、馬來酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng),制備出具有聚合活性的減縮單體。采用制備的減縮單體與其他共聚單體丙烯酸,馬來酸酐等聚合制成減縮型聚羧酸減水劑。通過優(yōu)化減縮單體的酯化工藝及減縮型聚羧酸減水劑的合成配方,最終合成出減水和減縮效果良好的減縮型聚羧酸減水劑。 利用紅外光譜儀、凝膠色譜儀(GPC)等分析測試手段對(duì)酯化單體及合成出的減縮型聚羧酸減水劑進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)表征和分子量測定,分析結(jié)果表明產(chǎn)物中包含預(yù)先設(shè)計(jì)的官能團(tuán),GPC測試結(jié)果表明重均分子量均在5萬左右,數(shù)均分子量均在兩萬左右。 對(duì)合成的減縮型聚羧酸減水劑進(jìn)行了水泥、砂漿等應(yīng)用性能的實(shí)驗(yàn)。由水泥凈漿流動(dòng)度可知,合成出的減縮型聚羧酸減水劑的減水效果很好,且水泥凈漿的流動(dòng)保持性也不錯(cuò);由水泥砂漿干燥收縮實(shí)驗(yàn)可知,合成出的減縮型減水劑可以有效的減少水泥砂漿的干燥收縮,28天水泥砂漿干燥收縮率相比空白樣降低了21%左右,比普通聚羧酸系減水劑減少7%左右;水泥砂漿的自由收縮實(shí)驗(yàn)表明,合成出的減縮型聚羧酸減水劑也可有效降低水泥砂漿的自由收縮,28天水泥砂漿自收縮率相比空白樣降低了16%左右。探究了減縮型聚羧酸減水劑的作用機(jī)理,測試了水泥砂漿干燥收縮與表面張力、用水量、蒸發(fā)速率等的關(guān)系,對(duì)減縮型聚羧酸減水劑的減縮機(jī)理有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
【關(guān)鍵詞】:聚羧酸減水劑 減縮機(jī)理 減縮型 干燥收縮 自由收縮
【學(xué)位授予單位】:北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TU528.042.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第1章 緒論10-20
- 1.1 課題背景10-11
- 1.2 混凝土的收縮11-13
- 1.2.1 混凝土的收縮類型11-12
- 1.2.2 混凝土的干燥收縮機(jī)理12-13
- 1.3 減縮型聚羧酸系減水劑的發(fā)展現(xiàn)狀13-18
- 1.3.1 國外研究進(jìn)展13-15
- 1.3.2 國內(nèi)研究進(jìn)展15-18
- 1.4 本論文的研究意義18
- 1.5 本論文的主要內(nèi)容18-20
- 第2章 原材料與實(shí)驗(yàn)方法20-28
- 2.1 實(shí)驗(yàn)原料20-22
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)用主要原料20-21
- 2.1.2 性能測試主要原材料21-22
- 2.2 減縮型聚羧酸減水劑合成方法22-25
- 2.2.1 酯化實(shí)驗(yàn)22
- 2.2.2 聚合制備及其表征22
- 2.2.3 表面張力測試22-23
- 2.2.4 分子量測試23-25
- 2.2.5 紅外吸收光譜測試25
- 2.3 性能實(shí)驗(yàn)及方法25-28
- 2.3.1 水泥凈漿流動(dòng)度實(shí)驗(yàn)25
- 2.3.2 水泥膠砂干縮試驗(yàn)方法25-26
- 2.3.3 水泥膠砂自由收縮試驗(yàn)方法26
- 2.3.4 蒸發(fā)速率測試26-27
- 2.3.5 水泥漿體水化熱的測定27-28
- 第3章 減縮型聚羧酸減水劑的合成與表征28-40
- 3.1 減縮單體的選擇原則28
- 3.2 減縮單體類型及其表面張力28-30
- 3.3 減縮單體的酯化反應(yīng)30-32
- 3.3.1 酯化反應(yīng)原理30-31
- 3.3.2 酯化反應(yīng)工藝31
- 3.3.3 減縮單體的結(jié)構(gòu)表征31-32
- 3.4 減縮型聚羧酸減水劑的合成32-34
- 3.4.1 聚合單體的選擇32-33
- 3.4.2 聚合反應(yīng)的機(jī)理33-34
- 3.4.5 聚合反應(yīng)工藝34
- 3.5 減縮型聚羧酸減水劑的分子結(jié)構(gòu)表征34-39
- 3.5.1 紅外光譜分析35-37
- 3.5.2 分子量及其分布37-39
- 3.5.3 自制的減縮型減水劑的理論分子結(jié)構(gòu)39
- 3.6 本章小結(jié)39-40
- 第4章 減縮型聚羧酸減水劑應(yīng)用性能的研究40-56
- 4.1 SRPCA-1 的應(yīng)用性能研究40-43
- 4.1.1 SRPCA-1 對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度的影響40
- 4.1.2 SRPCA-1 對(duì)溶液表面張力的影響40-41
- 4.1.3 SRPCA-1 對(duì)水泥砂漿干燥收縮的影響41-42
- 4.1.4 SRPCA-1 對(duì)水泥砂漿自由收縮的影響42-43
- 4.2 SRPCA-2 的應(yīng)用性能研究43-46
- 4.2.1 SRPCA-2 對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度的影響43-44
- 4.2.2 SRPCA-2 對(duì)溶液表面張力的影響44
- 4.2.3 SRPCA-2 對(duì)水泥砂漿干燥收縮的影響44-45
- 4.2.4 SRPCA-2 對(duì)水泥砂漿自由收縮的影響45-46
- 4.3 SRPCA-3 的應(yīng)用性能研究46-50
- 4.3.1 SRPCA-3 對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度的影響46-47
- 4.3.2 SRPCA-3 對(duì)溶液表面張力的影響47-48
- 4.3.3 SRPCA-3 對(duì)水泥砂漿干燥收縮的影響48-49
- 4.3.4 SRPCA-3 對(duì)水泥砂漿自由收縮的影響49-50
- 4.4 SRPCA-4 的應(yīng)用性能研究50-53
- 4.4.1 SRPCA-4 對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度的影響50
- 4.4.2 SRPCA-4 對(duì)表溶液面張力的影響50-51
- 4.4.3 SRPCA-4 對(duì)水泥砂漿干燥收縮的影響51-52
- 4.4.4 SRPCA-4 對(duì)水泥砂漿自由收縮的影響52-53
- 4.5 對(duì)水泥水化的影響53-55
- 4.6 本章小結(jié)55-56
- 第5章 減縮型聚羧酸減水劑作用機(jī)理的研究56-60
- 5.1 溶液表面張力對(duì)收縮的影響56-57
- 5.2 砂漿用水量對(duì)收縮的影響57
- 5.3 摻加 SRPCA 對(duì)溶液蒸發(fā)速率的影響57-58
- 5.4 本章小結(jié)58-60
- 結(jié)論60-62
- 參考文獻(xiàn)62-66
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66-68
- 致謝68
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本文編號(hào):332779
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